农产品产业链安全溯源体系设计与实现.docx

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农产品产业链安全溯源体系设计与实现

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刘芳++薛莲

摘要：农产品安全溯源系统保障了农产品的安全和监管，设计结合射频识别（RFID）自动识别技术、现代数据库管理技术、网络技术等实现农产品安全溯源。电子标签采集农产品种植信息、加工包装和检测农药残留信息、物流供应链信息、销售去向信息等关键环节的信息；阅读器读取电子标签的数据包，通过网络传送到农产品溯源管理数据库中，按电子产品代码（EPC）在数据库中存储对应信息；消费者或管理者可以通过客户端扫描溯源码，通过网关从数据库读取对应的具体信息，同时以云计算和物联网为基础搭建农产品产业链安全溯源的云平台，实现对农产品产业链基本信息的溯源和监控。

关键词：RFID射频识别；安全溯源；云平台；农产品；电子标签

TP391.45文献标志码：A：1002-1302（2017）08-0206-04

农产品是日常生活的必需品，食品安全关系到人们身体健康及生命安全，为了减少“西瓜爆炸”“毒生姜”等事件的发生，农产品溯源系统十分必要。伴随着信息化技术的提高和物联网射频识别（RFID）技术的发展，农产品安全溯源系统结合RFID自动识别技术、现代数据库管理技术、网络技术、云计算等将整个农产品生产供应链和消费者查询对接，实现农产品监控和实时查询。国际食品法典委员会（CAC）与国际标准化组织ISO（8042：1994）把可追溯性的概念定义为“通过登记的识别码，对商品或行为的历史和使用或位置予以追踪的能力”[1]，据此概念，农产品可追溯管理平台的建立和数据收集包含多个过程，通过RFID技术记录农产品种植信息、加工包装和检测农药残留信息、物流供应链信息、销售去向信息等关键环节的信息，并把这些信息通过互联网传送到农产品数据库系统中，消费者通过移动终端的服务平台，实时查询产品信息。当农产品发生质量问题时，可以溯源查询到农产品源头和流向，为农产品的安全保障提供了有效的監管。

1系统整体方案

1.1系统组成

农产品产业链的溯源系统主要包括2个部分。一部分是农产品基本信息的采集，如种植生长期信息、加工包装和检测农药残留信息、物流供应链信息、销售去向信息，通过RFID自动射频采集，并通过通用分组无线服务技术（GPRS）或互联网将信息传输到数据库中和云平台[2]；另一部分是客户端通过Web端或者Android界面登录和扫描相关条码，或者通过电脑、电话等途径查询，消费者可以扫描标签溯源农产品的整个供应信息。监管部分可以通过溯源查询问题存在的环节，对不合格食品进行溯源管理和管制。结合溯源信息流程的特点，本系统设计一种以ARM控制器为核心，集成条码技术、电子标签技术、无线网络通信技术、全球定位系统（GPS）定位技术、嵌入式数据库技术和手持终端系统开发技术，通过软硬件的一体化协同设计，在农产品的包装箱上贴上电子标签，阅读器与天线相连，集成传感器的阅读器读取的数据包通过网络传送到农产品食品溯源管理数据库中，同时将农产品在供应链中的产品信息注册到RFID公共服务体系中，基于农产品溯源数据库和农产品供应链信息，实现农产品溯源服务和终端查询服务[3]。系统的整体设计方案如图1所示。

1.2溯源系统功能

农产品产业链安全溯源系统主要实现以下5个功能[4]。（1）种植生长期基本信息。该信息采集时与农业智能环境监控系统深度集成，代表性选择农产品贴上电子标签，安装无线RFID读写设备，并通过RFID读写设备无线发送给电子标签进行保存。（2）加工包装和检测农药残留。RFID扫描设备记录加工和包装的时间及操作人；对农药残留进行检测，检测值、产品合格与否、检测等级输入系统，保存到RFID电子标签中。（3）物流供应链信息。在农产品运输时，在对应农产品上贴上系统自动生成的二维码，记录农产品信息，在物流货车指定位置粘贴RFID标签，表面有可视化信息，结合GPS定位技术，系统记录农产品的物流供应链去向信息。（4）销售去向信息。为了方便农产品的召回，对农产品供应的超市和购买者信息进行记录，同时也写入数据库系统。（5）消费者扫描。农产品溯源时，系统自动生成二维码粘贴在包装上，消费者通过手持终端设备直接扫描二维码或者输入溯源编号，各种手持终端上显示该农产品的详细产品信息。

2系统设计

2.1读写器设计

RFID阅读器又称为RFID读写器，即无线射频识别[5]，通过射频识别信号的方式自动识别相关农产品并获取相关数据，同时可识别运动物体或同时识别多个RFID标签，操作快捷方便。对同类农产品贴上RFID标签，该电子标签采用PC材料的UHF900M，标签内具有唯一的标识符UID，UHF900M电子标签内分保留区、电子产品代码（EPC）区、标签识别号（TID）区和用户区，用户区内保存农产品的种植